用于控制和/或调节机动车的湿式离合器的方法与流程

文档序号:15203968发布日期:2018-08-21 06:29阅读:297来源:国知局

在现有技术中已知大量用于控制和/或调节机动车的离合器的方法。借助控制设备设置指定的离合器力矩,并且为了设置这个指定的离合器力矩,离合器被施加指定的离合器压力,其中离合器随即以指定的离合器滑转运行。在此,离合器力矩与离合器压力的函数关系通过至少一个尤其保存在控制设备中的针对指定区域的离合器特性曲线定义。在此,指定的或者定义的离合器特性曲线固有地具有指定的摩擦系数或者所保存的离合器特性曲线基于固有摩擦系数,尤其是相应保存的离合器特性曲线通过指定的摩擦系数得出,所述摩擦系数则针对离合器特性曲线是“固有的”。

由de102007053706a1已知一种用于控制至少一个摩擦离合器、也就是干式离合器的方法,其中,确定在相应的离合器盘(压紧盘/中央盘)内部的温度梯度,并且基于所得出的数据或者保存的温度模型根据已经保存的特性曲线确定和/或改变调整特性曲线。在这个之前所述的方法中,针对每个摩擦离合器得出与滑转相关的摩擦系数和与温度相关的摩擦系数,以及与压紧力和/或离合器压力相关的摩擦系数,其中,各个单独的摩擦系数相加为总摩擦系数。由此计算调整特性曲线的曲线走向的质变,以便得到更新的/适配的调整特性曲线。

最后由de4241995a1已知一种用于调节机动车的摩擦离合器的离合器滑转的方法。在此,根据驱动电机的运行点并且根据配属的由特性图读出的离合器滑转额定值形成控制参数,该控制参数直接作用在调节离合器滑转的离合器调节元件上。由此即使在发动机扭矩例如由于节流阀的操作而改变时,也实现了离合器滑转的快速改变。

在由现有技术已知的方法中,尤其是用于使离合器特性曲线适配的适配方法还不是最佳的,在所述离合器特性曲线中根据离合器压力得出或者保存离合器力矩。在此实现的离合器特性曲线的适配只在指定的运行温度和一般非常小的离合器滑转中实现。由此可能部分地随即获得在期望的离合器力矩与实际的离合器力矩之间的差,也就是尤其在明显不同的运行条件下的差。在湿式离合器中,在指定的运行温度和较小的滑转中使离合器特性曲线适配,其中但对于这些特性曲线,“基本摩擦系数”,也就是指定的摩擦系数是固有的。因此,还不是最佳的已知方法最终可能尤其在开动过程中导致不舒适的换挡。

本发明所要解决的技术问题在于,对本文开头所述类型的方法这样进行设计和扩展设计,从而避免不舒适的换挡,尤其是在尚相对合理的控制耗费中一方面保持离合器特性曲线适配的优点,另一方面也能够考虑附加的其它因素,尤其是不同的运行状态。

该技术问题按本发明首先通过权利要求1的特征解决。

本发明的基本原理在于,首先得出摩擦系数校正因数。所述摩擦系数校正因数根据期望的离合器力矩和/或根据离合器滑转和/或根据离合器温度和/或根据离合器的老化状态确定和/或得出。在优选的实施形式中,摩擦系数校正因数根据期望的离合器力矩、离合器滑转、离合器温度和离合器的老化状态确定和/或得出。在得出摩擦系数校正因数之后,借助摩擦系数校正因数根据离合器特性曲线得出和/或计算校正的离合器力矩。随即根据离合器特性曲线得出属于所述校正的离合器力矩的校正的离合器压力。最后,在离合器上设置由此得出的校正的离合器压力。

按照本发明的方法的优点首先在于,尤其能够基本上保持在现有技术中已知的适配方法,因为按照本发明的方法可以“连接在”已知方法之后。按照本发明的方法考虑了其它不同的因素,如期望的离合器力矩、相应的离合器滑转、当前的离合器温度和离合器的当前老化状态的水平,并且尤其根据这些前述因素随即得出摩擦系数校正因数。所述摩擦系数校正因数用于校正最初由控制设备设置的“额定参数”、也就是需要设置的离合器力矩,尤其校正为需要设置的校正的离合器力矩。根据所述校正的离合器力矩和离合器特性曲线得出属于校正的离合器力矩或者说与之对应的校正的离合器压力,随即在离合器上设置所述校正的离合器压力。

基于摩擦系数校正因数的得出,在校正中也可以考虑不同的运行条件。现在不再只是如现有技术那样对离合器特性曲线的一小部分区域进行适配,而是可以在较大区域上分别考虑各种不同的因素。为此,尤其在控制设备中存储大量的特性图(kennfelder),这在以下还将更详细地阐述。期望的离合器力矩最终能够明显更准确地实现,因此尤其可以优化地进行机动车变速器中的换挡过程并且显著改善驾驶舒适性。

存在大量以有利的方式方法对按照本发明的方法进行设计和扩展设计的可能性。为此首先可以参考权利要求1的从属权利要求。以下根据以下的说明和附图详细描述优选的实施例。在附图中:

图1a、1b示出在现有技术中已知的对双离合器的离合器控制,显示了换挡时的相应力矩变化曲线(参见图1a)和迄今在现有技术中使用的方法的示意性图解(参见图1b),

图2a、2b以示意图示出按照本发明的方法,即借助所得出的校正的离合器力矩mk额定-校正实现实际的离合器力矩(参见图2a),并且以示意图至少部分地示出按照本发明的方法的借助控制设备示意性显示的换挡过程(参见图2b),

图3以示意性视图示出存储在控制设备中的离合器特性曲线,

图4a、4b、4c以示意图示出随离合器滑转变化的摩擦系数根据不同大小的离合器力矩(参见图4a)、根据不同大小的离合器温度(参见图4b)以及根据不同的离合器老化状态(参见图4c)的不同变化曲线/关系,

图5a、5b、5c、5d首先以示意图示出用于根据期望的离合器力矩和离合器滑转针对指定的第一离合器温度确定第一摩擦系数因数的第一特性图(参见图5a),以及只示意性显示的针对第二离合器温度(参见图5b)、针对第三离合器温度(参见图5c)和针对第四离合器温度(参见图5d)的其它第一特性图,以及

图6以示意图示出用于根据离合器的运行公里数和离合器所做的功确定第二摩擦系数因数的第二特性图。

图1首先示出当前在现有技术中对机动车的双离合器变速器的双离合器的两个离合器的控制:在换挡时,正打开的第一离合器的离合器力矩mk1额定减小,并且正闭合的第二离合器的离合器力矩mk2额定增大,由此第二离合器也能够相应地在新挡位中传递扭矩。

在图1a中示出离合器力矩mk1额定或者mk2额定的控制/交叉,其中,尽管通过控制设备设置相应的期望的离合器力矩mk1额定和mk2额定,但如图1a所示,实际在第二离合器上存在的离合器力矩mk2实际可能相应地与mk2额定有偏差。后者尤其基于不同的运行状态,如本文开头所述。在图1a中,发动机扭矩mm在换挡过程中基本上保持恒定。

图1b示意性地示出在现有技术中已知的针对控制设备1的换挡过程,其中,在按照图1a已知的方法中,向控制设备1导入相应的值,例如发动机扭矩mm和/或其它值,尤其也将离合器特性曲线的值存储在控制设备1中和/或针对特殊的运行状态存储这些值。控制设备1在此尤其向未显示的离合器调节器发送用于控制双离合器变速器的第一和第二离合器的相应额定参数,在此是需要在相应离合器上实现的相应的期望的离合器力矩mk1额定或者mk2额定。

关于已知的以及按照本发明的方法一般允许事先实施以下步骤:在用于尤其针对机动车的开动过程控制和/或调节未进一步显示的机动车的湿式离合器、尤其是机动车的双离合器中的至少一个或者两个离合器的方法中,借助控制设备1设置指定的离合器力矩mk,并且为了设置这个指定的离合器力矩mk,离合器被施加指定的离合器压力pk并且以指定的离合器滑转ns运行。在此,离合器力矩mk与离合器压力pk的函数关系通过至少一个尤其保存在控制设备1中的针对指定区域的离合器特性曲线kk定义。离合器特性曲线kk也具有指定的离合器摩擦系数作为固有值或者所保存的离合器特性曲线kk基于固有摩擦系数。

首先在根据图2a和2b的一般视图中总体阐述按照本发明的方法的基本原理:

本文开头所述的缺点首先通过以下方式避免,即首先根据期望的离合器力矩mk额定和/或根据离合器滑转ns和/或根据离合器温度t和/或根据离合器的老化状态确定和/或得出摩擦系数校正因数rkf,随即借助摩擦系数校正因数rkf根据离合器特性曲线kk得出和/或计算校正的离合器力矩mk额定-校正,随即根据离合器特性曲线kk得出属于所述校正的离合器力矩mk额定-校正的校正的离合器压力pk额定-校正,其中,随即在离合器上设置由此得出的校正的离合器压力pk额定-校正。

图2a示出用于第二离合器的校正的离合器力矩mk2额定-校正,其中,可以明显看出与图1a的区别,即实际的离合器力矩mk2实际基本上与期望的离合器力矩mk额定一致。在图2a中显示的按照本发明的方法尤其借助控制设备按照在图2b中部分显示的流程实现:将相应的值如发动机扭矩mm输入控制设备1或者在控制设备1中存储用于离合器特性曲线kk和/或可能已经已知的适配的相应数据,后者尤其将所有数据存储在控制单元1a中。此外,将当前的运行参数尤其连续地输入控制设备1中、尤其是控制单元1b中,运行参数尤其包括滑转转速ns、离合器温度t、关于离合器的老化状态的值、例如运行公里数(km)或者离合器做功(gj),和/或所要求的发动机扭矩mm或者将这类的值也部分地存储在特性图中,这在以下还将详细阐述。尤其在控制单元1b中得出摩擦系数校正因数rkf,其中,控制单元1a和1b也可以实现为一个控制单元、例如微处理器。

首先,基于离合器特性曲线kk调取针对第一和第二离合器mk1额定或mk2额定的通常离合器力矩或者在此输入控制单元1b。随即得出摩擦系数校正因数rkf,尤其基于现有的数据/特性图,借助它们在双离合器中针对第一和针对第二离合器得出或者计算相应的校正的离合器力矩mk1额定-校正或者mk2额定-校正,借助它们随即最终地、也就是通过得出与之根据离合器特性曲线对应的相应校正的离合器压力pk额定-校正(pk1额定-校正或者pk2额定-校正)在相应的离合器上设置相应的校正的离合器压力pk额定-校正(pk1额定-校正或者pk2额定-校正)。为此,将或者可以将在图2b中示出的校正的离合器力矩pk1额定-校正或者pk2额定-校正导入控制设备1的离合器调节器中,其中,离合器调节器可以如上所述地基于校正的离合器力矩pk1额定-校正或者pk2额定-校正设置配属的或者对应的校正的离合器压力。

针对按照本发明的方法,根据图3至图6详细地单独进行以下阐述,其中,相同的部件具有已经在图1a和1b(现有技术)的描述中使用的附图标记,这些附图标记也在图2至图6的描述中使用:

图3示出离合器特性曲线kk,其尤其存储或者保存在控制设备1中。在x轴上显示离合器压力pk并且在y轴上显示离合器力矩mk。在此处优选的实施形式中,离合器特性曲线kk基本上线性地恒定上升。按照本发明的方法用于控制和/或调节机动车的湿式离合器、尤其是机动车的双离合器中的至少一个离合器或者两个离合器。按照本发明的方法尤其用于机动车的开动过程和/或用于换挡过程。借助控制设备1在离合器上设置指定的离合器力矩mk,其中,为了设置这个指定的离合器力矩mk,离合器被施加指定的离合器压力pk并且以指定的离合器滑转ns运行。

图3通过在此显示的、尤其保存在控制设备1中的离合器特性曲线kk示出离合器力矩mk与离合器压力pk的关系。离合器特性曲线kk在此在指定的区域上延伸并且因此定义针对指定的离合器压力pk的相应离合器力矩mk。在图3中显示的离合器特性曲线kk也具有指定的摩擦系数作为固有组成部分或者所保存的离合器特性曲线kk基于固有摩擦系数。

为了更好地普遍理解,图4a、4b和4c示出相应的特性曲线,即在不同的离合器力矩、不同的离合器温度和不同的离合器老化状态下摩擦系数μ与滑转ns的关系。

由此,图4a示出在适用mk1<mk2<mk3的不同离合器力矩mk1、mk2和mk3中的相应的摩擦系数μ,在指定的恒定的离合器滑转中,摩擦系数对于离合器力矩mk1较大,但对于离合器力矩mk3相应地较小。图4a说明了摩擦系数μ与离合器滑转和不同的力矩mk1至mk3的关系。

图4b以示意图说明在不同的离合器温度t1、t2和t3中,摩擦系数μ与离合器滑转ns的关系。图4b示出在适用离合器温度t1<t2<t3时,摩擦系数μ对于指定的离合器滑转ns在离合器温度t1的情况下较大,并且在离合器温度t3的情况下相应较小,或者图4b说明了如图所示的相应关系。

最后,图4c说明了摩擦系数μ与离合器的老化状态的关系,其中,离合器的老化状态尤其通过离合器的运行公里数(km)或者通过离合器做功(gj/吉焦)描述。由4c可以看出,摩擦系数μ与离合器滑转ns相关地针对离合器的相应老化状态l1、l2、l3是相应不同的,如图4c所示。

图5a示例性地针对优选实施形式示出第一特性图,在此尤其针对指定的第一离合器温度t1,该第一离合器温度t1尤其也保存在控制设备1中。在第一特性图2中,针对不同的离合器滑转转速ns和针对不同的期望的离合器力矩mk额定存储有指定的第一摩擦系数因数rwf1。

图5b至5d以示意图示出其它第一特性图2,它们基本上与图5a所示的第一特性图2相同地构造,然而各个在此在图5b至5d中示出的第一特性图2是针对不同的温度存储的,也就是针对不同的其它温度具有与相应的离合器滑转转速和期望的离合器力矩mk额定相关的指定的第一摩擦系数因数rwf1。由此,图5b的第一特性图2例如具有针对离合器温度t2的相应第一摩擦系数因数rwf1,图5c示出的特性图2具有针对离合器温度t3的相应第一摩擦系数因数rwf1并且图5d示出的特性图2具有针对离合器温度t4的第一摩擦系数因数rwf1。因此,大量的这种第一特性图2针对相应指定的离合器温度t1、t1、t3...tn被保存,尤其存储在控制设备1中。

图6示出第二特性图3的视图,尤其以如图5中的第一特性图2那样的表格方式显示。在图6中,第二特性图3针对离合器的不同运行公里数(km)以及通过离合器完成的离合器做功(gj,吉焦)具有相应的值。特性图为此相应地具有相应的第二摩擦系数因数rwf2。所述第二摩擦系数因数rwf2也可以称为“使用寿命影响因素”或者“老化影响因素”,尤其将所述因数用于校正之前提到的第一摩擦系数因数rwf1。

第一和/或第二摩擦系数因数rwf1或rwf2相对于离合器特性曲线kk中的固有摩擦系数相应地进行标定,尤其是将离合器特性曲线kk所基于的固有摩擦系数评估或者确定为100%或者“1”,其中,第一和/或第二摩擦系数因数分别针对其相应地相对标定。

在此处显示的优选实施形式中,离合器特性曲线kk所基于的固有摩擦系数被评估为100%,其中,在图5中以%标明第一摩擦系数因数rwf1,以及在图6中同样在此以%标明第二摩擦系数因数rwf2,如图5至6所示。

第一和第二特性图2和3尤其保存在控制设备1中并且尤其通过测量方法或者通过相应获得的测量值产生。

以下详细描述按照本发明的方法的摩擦系数校正因数rkf的得出:

如果例如如图3所示,在离合器上设置或者应该相应地设置在此例如100nm的期望的离合器力矩mk额定,则必须按照离合器特性曲线kk实现指定的离合器压力pk额定,在此例如为6bar。在第一步骤中,借助第一特性图2得出第一摩擦系数因数rwf1,所述第一特性图相应地适用于相应的离合器温度tx。例如随即针对当前的离合器温度t1,针对100nm的期望的离合器力矩mk额定,在1000转/每分钟的指定的离合器滑转ns中得出140%的第一摩擦系数因数rwf1,如在图5a中通过加粗的边缘表示的那样。在第二步骤中,例如在离合器做功为1.0gj并且离合器的迄今运行公里数为10000km的情况下,借助第二特性图3(参见图6)得出例如80%的第二摩擦系数因数rwf2。

由此确定第一摩擦系数因数rwf1和第二摩擦系数因数rwf2,在此例如是rwf1=140%和rwf2=80%。在此需要指出的是,没有在特性图中明确标明的或者由此保存的摩擦系数校正因数rwf1/rwf2当然也可以通过在相应的控制点之间插值、尤其同样借助控制设备或者存在于控制设备1中的微处理器/计算机程序进行插值并且得出,以便计算相应的摩擦系数因数rwf1/rwf2。

在下一步骤中,尤其通过在所得出的第一摩擦系数因数rwf1与固有摩擦系数之间进行相减得出差δ。对于上述例子则适用:差δ=140%-100%=40%。由此得出的差δ借助第二摩擦系数因数rwf2被再次校正或者适配。尤其当第二摩擦系数因数标定为“1”时(即80%=0.8),将所得出的差δ与第二摩擦系数因数相乘。由此则考虑到了离合器的老化状态并且由所得出的差δ得出差校正值δ校正。对于前述例子适用:差校正值δ校正=40%×0.8=32%。

最后,由所得出的差校正值δ校正和固有摩擦系数得出摩擦系数校正因数rkf,尤其通过相加得出。尤其适用rkf=差校正值δ校正+100%(固有摩擦系数),也就是针对上述实施例适用rkf=32%+100%=132%(或者也再次标定为“1”,rkf=1.32)。

借助由此得出的摩擦系数校正因数rkf和期望的离合器力矩mk额定,得出适用于离合器特性曲线kk的需要由控制设备设置的校正的离合器力矩mk额定校正,尤其通过期望的离合器力矩mk额定除以摩擦系数校正因数rkf。一般适用mk额定校正=mk额定/rkf,在之前提到的实施例中则适用:mk额定校正=100nm/1.32(标定为“1”)=约75.75nm。现在通过所得出的校正的离合器力矩mk额定校正根据离合器特性曲线kk得出与之配属或者对应的校正的离合器压力pk额定校正。在此处显示的实施例中,pk额定校正的值=5.2bar。

控制设备1将所述值、也就是校正的离合器压力pk额定校正用作实际需要设置的离合器压力pk的值,并且在离合器上设置,以便由此实现期望的离合器力矩mk额定或者因此最终实现期望的实际离合器力矩mk实际,其在上述的优选实施例中尤其基本上相当于100nm。最终,在离合器上尤其作为需要设置的离合器力矩mk而设置校正的离合器力矩mk额定校正或者作为需要设置的离合器压力pk而设置校正的离合器压力pk额定校正,以便也实现期望的离合器力矩mk额定,该期望的离合器力矩mk额定尤其也相当于实际的离合器力矩mk实际。

附图标记清单

1控制设备

2第一特性图

3第二特性图

mk实际实际离合器力矩

mk额定期望的离合器力矩

mk额定-校正校正的离合器力矩

pk离合器压力

pk额定-校正校正的离合器压力

t离合器温度

mk离合器力矩

pk离合器压力

kk离合器特性曲线

rkf摩擦系数校正因数

ns离合器滑转

rwf1第一摩擦系数因数

rwf2第二摩擦系数因数

mm发动机扭矩

差δ

差校正值δ校正

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